CERN部署AI机器鼠探索大型强子对撞机束流管道

英国原子能管理局（UKAEA）和CERN联合开发了一款”鼠标大小的机器人”，用于检查大型强子对撞机（LHC）中人类无法到达的部分。

这款机器人名为”PipeINEER”，由”pipe”（管道）和”pioneer”（先驱者）组合而成，宽度为3.7厘米（约1.5英寸）。虽然外观并不像老鼠，但它被设计为在狭长管道中自主移动，这或许让设计师想到了啮齿动物。

这些管道环绕LHC的27公里周长运行，LHC位于日内瓦附近的法瑞边境。这些管道承载着实际的粒子束，周围环绕着工作在-271°C（-455°F）超导磁体，同时在高真空条件下运行。加上它们位于基础设施深处的位置，这使得人工检查和维护极具挑战性。

LHC包含约2000个插件模块（PIMs）来处理极端温度和压力造成的膨胀和收缩，因此需要定期检查。然而，模块内的小部件——用于维持电接触的薄射频”触指”——可能会变形并在束流线内造成阻塞。

PipeINEER可以依靠电池电力行进长达6公里，同时捕获每个PIM的详细图像，并使用训练有素的AI模型检测任何异常。如果机器人检测到问题，它会返回起始点并报告问题的确切位置。

UKAEA表示，这种方法允许工程师针对27公里对撞机上的特定点进行处理，而无需拆卸管道部分并使用手动内窥镜检查缺陷。

该机器人由UKAEA的挑战环境远程应用（RACE）机器人中心为CERN（欧洲核子研究组织）开发。

RACE主管尼克·赛克斯在声明中说：”我们很自豪能将我们在聚变能源方面的机器人专业知识应用于支持CERN的世界领先实验。通过将我们的远程处理经验与CERN的科学卓越性相结合，我们正在帮助确保大型强子对撞机在未来几年内安全高效地运行。”

但这并不是唯一一个被派往人类无法到达之处的机器人。著名的波士顿动力机器狗也将帮助英国塞拉菲尔德核场地的持续清理和退役工作。

UKAEA发言人告诉我们，PipeINEER使用微控制器，但未具体说明是哪一种。不过，使用的AI是Edge Impulse平台，该平台支持Arduino、高通龙翼和英伟达Jetson Orin硬件。该机器人使用激光雷达和飞行时间传感器进行定位和识别检查区域。

Q&A

Q1：PipeINEER机器人有什么特殊功能？

A：PipeINEER是一款宽度仅3.7厘米的小型机器人，能够在大型强子对撞机的狭长管道中自主移动，依靠电池电力行进长达6公里，同时捕获详细图像并使用AI模型检测异常。如果发现问题，它会返回起始点并报告确切位置。

Q2：为什么需要机器人来检查大型强子对撞机的管道？

A：大型强子对撞机的管道承载粒子束，周围有工作在-271°C的超导磁体，在高真空条件下运行，位于基础设施深处，人工检查极具挑战性。管道内约2000个插件模块的薄射频”触指”可能变形造成阻塞，需要定期检查。

Q3：PipeINEER机器人使用了什么技术？

A：PipeINEER使用微控制器控制，搭载Edge Impulse AI平台，该平台支持Arduino、高通龙翼和英伟达Jetson Orin硬件。机器人配备激光雷达和飞行时间传感器进行定位和识别检查区域，能够自主完成检查任务。